ANSYS工业机器人关节驱动用新型精密RV传动装置的设计(3)

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谐波减速器与RV减速器

图1-2 谐波减速器与RV减速器

目前国外对 RV 减速器的研究已经比较成熟，并形成比较大规模的减速器产业。我国对该类减速器的研究比较晚，上海交大机器人研究所，秦川机床都已经研制了 10 年以上时间，但是由于尚未掌握其设计及加工的核心关键技术，目前

还是没有合格产品出来。高精度高效率的减速器直接的工业机器人的工作质量和效率，因此更加深入

地进行RV减速器关键技术的研究，不断完善制造工艺、精度保证等方面的关键技术，对推动我国工业机器人产业的发展有着重要的工程意义[4]。

1.3 国内外研究的主要方向

1.3.1扭转刚度

扭转刚度作为RV减速器的一项重要性能指标，逐渐成为各大高校以及各研究院分析与研究的热点。目前针对单级摆线传动的刚度特性分析已较为深入。RV 减速器也是一种包含摆线传动的一种二级封闭式行星传动系统，其低速级同为摆线传动，但传动结构与单级摆线区别较大，扭转刚度特性也会不同。因此，国内外学者针对该类减速器刚度特性的研究仍在深入[10]。

1.3.2回转精度

差值。它是 RV 减速器的主要性能指标之一。RV 减速器的该项性能直接影响工业机器人的定位精度，因此如何提高 RV 减速器回转传动精度一直是该领域研究的重点。目前，针对摆线行星传动机构的误差建模方法已较为成熟，常用方法有几何法、齿轮齿面接触分析技术法以及微分法等[10]。这些方法理论严密，分析结果精确，为 RV 减速器的精度研究提供了有效的借鉴。一方面是研究齿轮修行对传动精度的影响。

1.4 论文的主要研究内容

RV（Rotary Vector）传动是在摆线针轮传动基础上发展起来的一种新型传动，它是由第一级普通渐开线直齿轮（斜齿轮）减速部分和摆线针轮减速部分组合而成的两级 2K-V 行星传动机构。目前在机器人领域应用极为广泛，因而在国内外受到广泛重视。RV 减速器由于其独特的优点，在机器人（定位构、自动广告机、机器人手臂、机机器人

腕关节上、分度工作台、机器人回转轴）等精密传动领域得到了广泛的应用。本文以广泛应用于工业机器人关节的 RV 减速器为对象，通过对其工作原理

的分析，设计符合一定输出要求的 RV 减速器，并用 pro/e 软件构建其三维模型。针对其结构特点，对其各个结构进行受力分析，并对其相对薄弱的部分（行星传动齿轮啮合和针齿销）的强度进行校核。然后在 ANSYS 环境下构建其计及输出结构刚度、轮齿的啮合刚度的有限元模型。根据仿真结果提出在 RV 减速器的设计过程中应该优化的一些结构。